Description du stage Air Liquide

Le groupe « Métallurgie d'Elaboration et Matériaux » du centre de Recherche de l'AIR LIQUIDE regroupe une quinzaine de chercheurs travaillant sur l'interaction des gaz et des matériaux dans les domaines de la Métallurgie, des Traitements Thermiques, des Polymères et des Traitements de Surface.


Dans le domaine de la métallurgie primaire, Air Liquide porte une grande attention à la filière de production de fonte, consommatrice de gaz industriels et notamment d'oxygène, et notamment à la filière classique Haut Fourneau ainsi qu'aux alternatives Direct Reduction and Smelting Reduction. Ces filières permettent de produire encore aujourd'hui près de 2/3 de la consommation mondiale d'acier.
L'inconvénient majeur de la filière haut fourneau est d'utiliser du coke et des minerais préparés (boulettes ou agglomérés), procédés à la fois coûteux et polluants. Développé dès les années 60, la réduction directe n'occupe encore qu'une petite place (~ 70 Mt, à peu près 8% de la production de fonte) mais elle se développe continuellement, en particulier dans les pays émergents. Parmi les procédés « matures et prometteurs », MIDREX (et HYL) assurent le 75% de la production de DRI.
Même si les besoins en énergie ont été beaucoup diminués ces dernières années, ils s'élèvent encore aujourd'hui à environ 24 GJ/tonne d'acier. Ces besoins sont essentiellement couverts par le charbon, qui en fonction du contexte économique de l'usine peut être partiellement substitué par du fioul et du gaz naturel.
Ce type d'usines produisent en contre partie environ 8 GJ/tonne d'acier de gaz résiduaire qui peuvent être valorisés pour produire de l'électricité à la fois pour les besoins propres de l'usine et pour être exportée.
Dans ce contexte, Air Liquide souhaite approfondir sa connaissance de l'usine intégrée et des méthodes de production directe de fonte, pour mieux comprendre à la fois l'utilisation faite des gaz industriels, mais également les différentes méthodes de valorisation des gaz sidérurgiques au sein de l'usine.
L'objectif de ce stage est de construire un bilan Masse/Energie simplifié de l'usine intégrée permettant d'identifier les principaux flux de matière et d'énergie de l'usine ainsi que des sources d'optimisation et/ou de récupération d'énergie.
Les missions du stagiaire sont :
• Compréhension de l'usine sidérurgique intégrée.
• Réalisation de bilan Masse/Energie simplifiés de différentes configurations de l'usine sidérurgique sous Excel/VBA à partir de base bibliographique enrichie par des discussions avec des experts Air Liquide.
• Analyse des différents flux matières/énergie pour réflexion sur des pistes d'optimisation de ces flux au sein de l'usine.


Connaissances Requises
• Génie des Procédés / Energétique
• Anglais courant
• Excel / Visual Basic for Applications
• Autres outils de programmation
Compétences souhaitées
• Sens physique : compréhension des phénomènes mis en jeu
• Autonomie et initiative
• Esprit innovant et attiré par la recherche en milieu industriel
• Ouverture à la diversité culturelle (groupe composé de chercheurs américains, espagnols, tchèques, …)
• Intérêt pour la programmation